2025版中考物理复习优化训练 40 专项9 含电磁继电器的动态电路分析与计算.docx

专项9含电磁继电器的动态电路分析与计算

1．(2024信阳二模)(双选)图1是某道路限载报警器的工作原理图。R1是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。在不同的路面改变滑动变阻器滑片P的位置，可设定不同的限载质量。下列说法正确的是 ()

图1

A．电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力

B．检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越强

C．R1的阻值随压力的增大而减小

D．若要提高设定的限载质量，可将滑片P向右移动

2．图2为小明设计的空调制冷自动控制装置。已知控制电路电源的电压U1＝6V，继电器的线圈电阻R0＝10Ω，热敏电阻R的阻值随温度变化的关系如下表所示。当线圈中的电流大于或等于15mA时，衔铁被吸合，空调开始工作。

图2

温度t/℃

24

26

28

30

32

34

36

38

电阻R/Ω

390

360

330

300

270

240

210

180

(1)该空调的启动温度是________℃。

(2)为了节省电能，将空调启动温度设定为28℃，则控制电路中需要再串联一个阻值为________Ω的定值电阻。

(3)为了更方便地调节空调的启动温度，请你再提出一种方便可行的调节方案：__________________________________。

3．图3为我国动车组列车上安装的烟雾报警器，它由控制电路和工作电路组成(如图4甲)，其中控制电路由光敏电阻R、电磁铁(线圈电阻R0＝18Ω)、电源(电压U＝6V)、开关S等组成；工作电路由蓄电池、电铃、指示灯、导线等组成。光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系如图乙所示。当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时，电铃报警，指示灯熄灭。

图3 图4

(1)根据报警器的工作原理判断，A处应接__________(选填“电铃”或“指示灯”)。

(2)闭合开关S，当线圈中的电流大于或等于250mA时，衔铁被吸合，则此时光敏电阻接收到的光强至少为多少？

(3)当光强为3cd时，控制电路的电流是多少？

(4)若要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少的条件下就能报警)，可适当__________(选填“增大”或“减小”)电源电压。

专项9含电磁继电器的动态电路分析与计算

1．BC【解析】A.电磁铁能吸下衔铁，是由于电流的磁效应，故A错误；BC.当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，这是由于控制电路中的电流变大，使电磁铁的磁性变强，由欧姆定律可知，电路中的电阻变小了，故力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，故B、C正确；D.若要提高设定的限载质量，此时力敏电阻的阻值减小，电磁铁吸下衔铁时的电流不变，根据欧姆定律，应该增大滑动变阻器的电阻，滑片P应向左移动，故D错误。

2．(1)24(2)60(3)在控制电路中串联一个滑动变阻器(控制电路使用电压可调节的电源)

【解析】(1)空调启动时，控制电路的总电阻R总＝eq\f(U,I)＝eq\f(6V,0.015A)＝400Ω，热敏电阻的阻值R热＝R总－R0＝400Ω－10Ω＝390Ω，由表中数据可知，空调的启动温度是24℃。

(2)由表中数据可知，空调的启动温度设定为28℃时，热敏电阻的阻值为330Ω，因为工作电路启动时，控制电路中总电流不变，由欧姆定律可知，其总电阻不变，即总电阻为400Ω，则电路中还应串联的电阻R′＝R总－R热′－R0＝400Ω－330Ω－10Ω＝60Ω。

(3)当启动温度不同时，热敏电阻的阻值不同，而控制电路的电流是一定的。由I＝eq\f(U,R＋R0)可知：在电源电压一定时，控制电路的总电阻为定值，因此可以在控制电路中串联一个滑动变阻器来确保控制电路的总电阻不变；在不调节控制电路的电阻时，其总电阻会随启动温度的变化而变化，因此可通过调节控制电路电源的电压来保证控制电路的电流不变。

3．解：(1)电铃

(2)衔铁恰好被吸合时，控制电路的总电阻

R总＝eq\f(U,I)＝eq\f(6V,250×10－3A)＝24Ω

此时光敏电阻的阻值R＝R总－R0＝24Ω－18Ω＝6Ω

由题图乙可知，光敏电阻接收到的光强至少为6cd

(3)由题图乙可知，光敏电阻的阻值R与光强E成反比，乘积为定值，都是36Ω·cd，即R＝eq\f(36Ω·cd,E)

当光强为3cd时，光敏电阻的阻值R′＝eq\f(36Ω·cd,3cd)＝12Ω

控制电路的总电阻R总′＝R′＋R0＝12Ω＋18Ω＝30Ω

控制电路的电流I′＝eq\f(U,R总′)＝eq\f(6V,30Ω)＝0.2A

(4)减小【解析】若使烟雾报警器在烟雾更少的条件下报警，